数控铣床铣螺纹工艺的应用

文章编号:1007󰀁6034(2005)03󰀁0010󰀁02

数控铣床铣螺纹工艺的应用

李彦林

(中国南车集团四方机车车辆股份有限公司,山东青岛266031)

摘󰀁要:在产品结构受限制的情况下,螺纹加工不能采用普通钻床或车床攻丝时,利用数控铣床可实现螺纹加工。

关键词:数控铣床;铣削;螺纹中图分类号:TG547󰀁󰀁文献标识码:B

󰀁󰀁提速车转向架构架上的拉杆座位于横梁中部,见图1,需要在其端面钻攻深50mm的2-M30螺纹孔。在这样的位置上,无法用普通的钻攻螺纹加工方式加工,如果利用镗床钻攻螺纹,则需要较长的镗杆保证钻头(丝攻)到达被加工的螺纹部位(图示中至少需要1770mm)。对刀杆的刚度及镗床主轴圆跳动要求很高,否则螺纹2-M30-6H的精度不能保证,为此开发了数控铣床铣螺纹的铣削工艺。

螺距高度(刀体长21mm),即铣削螺纹时运行1个螺距可加工出5个螺距的螺纹高度即17.5mm,这样50mm深的M30螺纹铣刀运动3个螺距就可完成图纸要求的螺纹加工,生产效率是单齿加工的3倍,其刀具的耐用度也相应较单齿铣刀提高。后者的加工方式对加工要求更合理更经济,决定使用多齿螺纹铣刀片加工。1.2󰀁铣削参数的确定

M30螺纹底孔󰀁26.5,底孔钻削加工与普通孔加工一样,在数控龙门铣床上用󰀁26.5钻头,转速取200r/min。底孔加工要保证孔的圆度及轴线与端面的垂直度,这样螺纹铣削时才能满足螺纹的中正性,不产生螺纹牙顶的偏斜。

铣螺纹时,被切削零件的材质为Q235-A,所选用刀片为氮铝化钛涂层刀片,切削速度取100m/min,主轴转速为1060r/min。经过多次加工验证,

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M30螺孔的底孔精度满足󰀁26++0.5的精度要求时,铣削的M30螺纹合格,见表1。

表1󰀁M30螺孔底孔精度

mm26.5730.56合格

图1󰀁构架结构图

底孔直径

M合格情况

26.330不合格

26.530.5合格

1󰀁数控铣床铣螺纹加工工艺

1.1󰀁方案的选择

通过查阅铣削加工螺纹的有关资料,单齿铣削螺纹的加工方式较常见,而构架拉杆座上的M30的螺纹孔深50mm,如果单齿铣削,铣刀运动要15个螺距的螺旋线轨迹才能完成螺纹加工,这种加工方式铣刀磨损快,加工效率低;另一种铣削螺纹加工方式是刀体加整体铣刀片,标准M30螺纹铣刀片5个

收稿日期:2005-01-20

作者简介:李彦林(1973-),男,山东德州人,工程师,1995年毕业于哈尔滨科技大学机械制造工艺及设备专业,工学学士,现从事转向架制造技术管理工作。

󰀁󰀁注:M󰀁指螺纹加工的最大铣削直径;用M30-6H螺纹塞规检测螺纹,通规通、止规止为合格。

2󰀁程序编制

铣削加工内螺纹一种加工方式是从螺纹底部向上部提刀式加工,另一种加工方式从螺纹上部向底部切削。常用的铣削方式是提刀式加工方式。

铣削螺纹刀具的运动轨迹如图2所示。根据螺纹铣刀加工中的运行轨迹,用标准螺纹刀片加工50mm深的螺纹孔,需要刀具运行2个导程,这2个导程的螺距接刀需要很完整地准确切入,这样才能保证螺纹的完整性。在国内使用这种铣削螺纹加工

10数控铣床铣螺纹工艺的应用

方式通常是单导程的加工,只要刀具运行1个螺距的轨迹就能完成产品的加工。通过对螺纹加工轨迹的三维图研究,找到了螺纹接刀时运行轨迹的准确数据,编写了铣削螺纹加工程序(丝深为50mm)。

󰀁󰀁G03XYI-AJZ3.5󰀁󰀁切割一个螺距

G03X-A/2YA/2UA/2Z0.4375󰀁螺旋线退刀

G1G90XYF200󰀁󰀁退回原点Z50󰀁󰀁提刀GG53ZDM5M2

(2)在xz平面内GG90G55G18XZF200D2Y40S800M4

G1G91XA/2Z-A/2F40

G03XA/2ZA/2UA/2Y-0.4375󰀁󰀁螺旋进刀G03XZI-AKY-3.5󰀁󰀁螺旋线一个螺距

G03X-A/2YZA/2.2UA/2Y-0.4375󰀁螺旋线退刀

G1G90XZF200󰀁󰀁退回原心

GY-(4P-P/4)󰀁󰀁提刀󰀁󰀁󰀁4个螺距G1G91XA/2Z-A/2F50󰀁󰀁

G03XA/2YZA/2UA/2Y-0.4375󰀁󰀁靠刀󰀁󰀁󰀁与上个螺纹接头

G03XZI-AKY-3.5󰀁󰀁切割一个螺距

G03X-A/2ZA/2UA/2Y-0.4375󰀁螺旋线退刀

G1G90XZF200󰀁󰀁退回原点Y-30󰀁󰀁退刀

GG53ZDM5M2

图2󰀁铣削螺纹刀具的运动轨迹

D0󰀁螺纹直径,M30;

D󰀁刀具直径;

A󰀁刀具圆心半径,A=(D0-D)/2;P󰀁螺距。程序:

(1)在yz平面内(垂直面内)GG90G55G17XYF200D2Z-40S800M3

G1G91XA/2Y-A/2F40

G03XA/2YA/2UA/2Z0.4375󰀁󰀁螺旋进刀G03XYI-AJZ3.5󰀁󰀁螺旋线一个螺距

G03X-A/2YA/2.2UA/2Z0.4375󰀁螺旋线退刀

G1G90XYF200󰀁󰀁退回原心

GZ(4P-P/4)󰀁󰀁提刀󰀁󰀁󰀁4个螺距G1G91XA/2Y-A/2F50

G03XA/2YA/2UA/2Z0.4375󰀁󰀁靠刀󰀁󰀁󰀁与上个螺纹接头

(上接第6页)

传感阀所输出的2个不同压力的平均值,说明双传感阀配平均阀的TWG-1A型自调置装在车辆偏载时其制动缸压力将按2个侧架的平均载重的工况进行调整,可以消除只装用1套传感阀的车辆偏载时导致的制动缸压力过高从而擦伤轮对的后果。

3󰀁结束语

螺纹加工方式不再拘泥于传统的钻床或镗床的柔性丝锥攻丝加工,尤其对于高精度螺纹的加工或受空间结构限制部位螺纹的加工。数控铣螺纹的中径尺寸更精确、质量更高,同时具有加工更灵活、效

󰀁率更高的优点。

(编辑:施翠燕)辆静态及动态偏载造成的车轮擦伤,具有比采用横跨梁作为挡铁的单传感阀的空重车自调装置更好的性能。

(2)该自调装置的传感阀可安装在侧架的上方,其触板可以直接固定在侧架顶部或其附近,大大改善了原有装置的工况,提高运行的安全性,并适宜于安装在原不宜采用横跨梁或安装调试的车型。因此该自调装置能够满足多种类型货车的装车要求,

󰀁具有较大的适应性。

(编辑:施翠燕)

114󰀁结论

(1)该自调装置可取消横跨梁,可以同时自动消除车辆的横向偏载和纵向偏载,有效防止由于车